Fournir un écosystème vert

Faire de l'hydrogène vert un carburant facilement accessible repose sur la construction rapide d'installations de production. Des entreprises comme Plug Power jouent un rôle de premier plan en créant un écosystème complet pour l'hydrogène vert. Dans ce contexte, la production efficace d'hydrogène en quantité suffisante nécessite de grands compresseurs à piston. C'est pourquoi Plug Power s'est associé à Burckhardt Compression , fournisseur leader de solutions de compression pour les applications durables, afin de fournir des équipements spécialisés pour les nouveaux projets.

Plug Power et Burckhardt Compression se sont associés sur des projets liés à l'hydrogène.

L'hydrogène vert est produit à partir d'eau par électrolyse, en séparant les molécules d'hydrogène et d'oxygène. Ce procédé est alimenté par des sources d'énergie renouvelables telles que le solaire, l'éolien ou l'hydraulique. Lorsque le gaz obtenu est utilisé dans une pile à combustible, la seule émission est de l'eau. L'hydrogène vert promet donc de décarboner l'industrie , les véhicules et la production de carburant. Cependant, un obstacle subsiste : l'hydrogène est un gaz extrêmement léger, ce qui complique sa distribution en quantités suffisantes aux consommateurs. Il doit donc être comprimé, voire liquéfié, avant d'être transporté vers les stations-service .

Grande efficacité pour les gros équipements

« Pour le transport efficace de grandes quantités d'hydrogène, les compresseurs annulaires sont préférables aux compresseurs centrifuges », explique Oliver Franz, responsable des ventes H2 pour la mobilité et l'énergie chez Burckhardt Compression. « Nos conceptions offrent une efficacité inégalée, un atout majeur dans le cadre d'un projet d'énergie renouvelable où l'optimisation du rapport production/consommation d'énergie est cruciale. »

Face à cette situation, Plug Power s'est tourné vers Burckhardt Compression pour la livraison d'une grande quantité de compresseurs à piston H2, selon un calendrier échelonné, afin de soutenir la construction de plusieurs nouvelles installations de liquéfaction d'hydrogène . La première phase de livraison a nécessité une augmentation rapide des capacités de production de l'équipe Burckhardt Compression aux États-Unis.

« Nous exploitons une usine à Waller, au Texas, depuis huit ans. L'assemblage sur place des compresseurs à pistons nécessaires au projet a nécessité un agrandissement . Chaque compresseur pèse plus de 91 tonnes (200 000 livres), ce qui dépassait la capacité de nos grues. Outre la modernisation des équipements, nous devions également renforcer notre équipe », a déclaré Michael Ciambella, responsable de l'ingénierie et de la fabrication des compresseurs.

Accroître les capacités et l'expertise

L'accélération de l'assemblage dépendait de la possibilité de déplacer un compresseur entièrement assemblé afin de permettre des assemblages en parallèle. Burckhardt Compression a investi dans un système de pont roulant hydraulique d'une capacité de levage de 450 tonnes (1 million de livres), permettant le déplacement sécurisé et lent des compresseurs dans l'atelier. L'entreprise a collaboré avec des experts pour l'installation et la supervision de tous les levages durant le projet.

Les investissements ont rapporté des dividendes.

« Nous avons pu augmenter notre capacité d'assemblage à Waller de 50 %, ce qui nous a permis de répondre efficacement aux besoins de la première phase de production de compresseurs, ainsi qu'à ceux des phases suivantes », a déclaré Ciambella. « Le délai d'assemblage de chaque compresseur a été réduit de six à quatre semaines, et nous avons parfois même livré plus rapidement. Nous avons réussi à achever la première phase avec trois jours d'avance, sans aucun incident de sécurité. »

Onze nouveaux collaborateurs ont également rejoint l'équipe, dont un consultant et un chef de projet fort de 20 ans d'expérience dans le domaine des compresseurs. En tant qu'entreprise internationale, l' équipe américaine a par ailleurs bénéficié d'une formation dispensée par un expert suisse de Burckhardt Compression, venu spécialement pour l'occasion pendant six semaines afin d'assurer le transfert de savoir-faire nécessaire à l'assemblage. Les composants des compresseurs seraient fabriqués en Suisse puis livrés à l'équipe aux États-Unis.

Spécialement conçu pour l'hydrogène

Burckhardt Compression a conçu un compresseur à piston fonctionnant à sec, doté d'une plage de modulation très variable, afin de répondre précisément aux besoins du client. Ceci permettra aux opérateurs d'adapter les performances du compresseur aux exigences du processus sans gaspillage d'énergie.

« Il s'agit d'une conception à sec afin d'éviter toute contamination de l'hydrogène par de l'huile de lubrification et toute altération de la qualité du carburant », a déclaré Ciambella. « Avec des pistons de grand diamètre pour le premier étage, la chaleur générée par les forces de frottement est importante ; la bande de guidage doit donc pouvoir y résister et offrir une longue durée de vie. Nous utilisons des matériaux polymères exclusifs développés en interne. Cela permet plus d'un an de fonctionnement avant maintenance, ce qui représente une disponibilité inégalée. »

Les pistons, d'un poids minimal, ont été conçus dans un souci d'économie d'énergie, tout en garantissant une résistance suffisante pour la compression de l'hydrogène. Les chambres du compresseur sont dotées d'une poche fixe, extensible pour augmenter le volume interne. Un garnissage de pression spécialement développé contribue également à prolonger la durée de vie du système. En définitive, la philosophie de conception vise à trouver le compromis idéal entre la température du gaz et le débit de production requis par le client.

Une solution de surveillance fournie par PROGNOST Systems, les experts numériques de Burckhardt Compression, est également incluse. Un ensemble de capteurs fournit en continu des données sur le fonctionnement des vannes d'aspiration et de refoulement, la température des paliers et la chute de la tige. Les opérateurs peuvent ainsi surveiller l'état des équipements et anticiper les interventions de maintenance préventive nécessaires, optimisant ainsi la disponibilité.

Une grande expertise pour un nouveau marché

Au premier trimestre 2024, Burckhardt Compression a livré avec succès sa première commande et d'autres projets sont en cours. Grâce à l'expansion de ses équipes et de ses installations, ce partenariat a permis à Burckhardt Compression de devenir un chef de file dans la production d'hydrogène .

Un facteur déterminant du succès de ce partenariat réside dans la réactivité et la flexibilité des services de Burckhardt Compression, lui permettant d'intervenir aussi bien au niveau national qu'international grâce à son important réseau aux États-Unis. Cette capacité a conforté Plug Power dans son choix de cette nouvelle solution technique. La fiabilité et l'efficacité des services proposés par Burckhardt Compression, conjuguées à son engagement envers la satisfaction client, ont joué un rôle crucial dans la réussite de ces projets.

« Forts de 175 ans d'expertise dans les compresseurs et de plus de 50 ans d'expérience dans l'hydrogène, nous pouvons apporter un savoir-faire considérable à un marché relativement jeune », a déclaré Ciambella. « Nos produits couvrent l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène, de la production à la distribution. Burckhardt Compression propose également des solutions de modernisation, des services sur mesure et des pièces détachées à haute vitesse pour les compresseurs tiers. Nous sommes convaincus que la qualité de notre travail parle d'elle-même et que nous pouvons continuer à soutenir des projets d'envergure dans le domaine des énergies renouvelables, comme celui-ci. »

« Bien que la transition énergétique offre des perspectives passionnantes, les défis qu'elle présente peuvent s'avérer complexes pour nos clients. Chez Burckhardt Compression (US), Inc., nous privilégions une relation de proximité avec nos clients et nous nous engageons à fournir les meilleures solutions commerciales à nos partenaires, comme Plug Power. La réussite de la première phase de déploiement témoigne de l'engagement de Burckhardt Compression envers ses clients, de son leadership en matière de produits, de son expertise technique et de sa capacité à mener à bien des projets. Nous sommes particulièrement enthousiastes à l'idée que nos produits et services éprouvés contribuent à un avenir énergétique durable », a déclaré Annie Savarimuthu, vice-présidente de la division Systèmes chez Burckhardt Compression (US), Inc.